## IOA數字孿生工業機器人產線系統

> *該方案被遴選為全國智能制造應用技術技能大賽“切削加工智能制造單元安裝與調試”、“切削加工智能制造單元生產與管控”賽項平臺。*
* 該數字化智慧工廠系統,根據機電類、自動化類、計算機類先進制造類行業、 企業中工業對工業現場設備進行提煉和濃縮,并針對實驗教學活動進行專門設計,融合了數控機床、工業機器人、光、視覺、電、氣,包含了 PLC、機器人、 傳感器、氣動、工業控制網絡、電機驅動與控制、計算機、虛擬仿真等諸多技術領域,整個系統由 MES 生產管理系統自動化應用的特點,通過電子商務系統個性化下單,對柔性制造技術的工作過程進行研究,監控系統、主控 PLC 和下位 PLC 通過網絡通訊技術構成一個完整的多級集散化計算機控制系統,通過訓練,使學生了解工業4.0的基本組成和基本原理,讓學生全面掌握機電一體化技術的應用開發和集成技術,幫助學生從系統整體角度去認識。
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* 該智慧工廠教學平臺配套 **IOA數字孿生仿真系統** ,不僅能夠完成實體智慧工廠的加工、生產實訓調度,還具有與其完全一致的數字式虛擬化3D智慧工廠,且虛擬化智慧工廠與實體智慧工廠共用一套電氣及軟件控制系統,運行效果完全一致,可虛擬仿真,3D交互以及示教編程教學。
## 機電系統組成

* **倉儲系統:**
配套光電+ RFID物流管理:對原材料、成品、半成品、耗材管理,采用歐姆龍對射傳感精準檢測定位,并配置有出入口光電檢測;配套MES子集工作站:PC監控管理工作站
* **機器人數控上下料系統:**
數控加工中心上下料機器人系統,用于零件機身的模型成型工藝,將自動生產線待加工毛坯件的上料、加工完工件的下料、機床與機床之間工序轉換工件的搬運以及工件翻轉,實現車削、銑削、磨削、鉆削的自動化加工。
*采用:埃夫特、ABB、發那科工業機器人實現自動化上下料應用及控制*
* **PLC控制系統:**
配套西門子PLC系統,HMI觸摸液晶,琴式操作臺,人機系統交互;
采用雙聯氣缸定位,增加導輪,氣動側向定位桿精準定位托盤;
配置數控機床MDC監控系統,能夠實時監控和進行機床的數控管理;
* **安全防護系統:**
該系統的安全防護圍欄主要作用于生產線自動化設備如:傳送導軌、焊裝機器人等大型設備的安全防護,同時起警示作用,避免人員誤入設備活動區域,造成生產事故的發生,同時避免設備零部件失控脫離限定活動區域,對區域外的人員造成傷害;
采用主動預防機制:智能安全防護系統為防止非相關人員進入機器人工作區域,造成不必要的傷害,當人進入兇險區域時,設備自動感應,此時機器人處于低速或暫停狀態,以防傷害到人。
## MES系統概述

系統通過工業以太網將控制單元與服務器連接,服務器存儲大量信息,形成龐大的數據庫。
基于高度自動化的物流、倉儲、及柔性加工制造能力基礎上,建設以MES系統為核心的,與上下層信息系統高度集成、高度協同的智能信息化管理平臺。使平臺具備適應多品種、小批量產品共線柔性生產方式,能夠對客戶訂單實現快速響應、高效協同、快速交付高質量產品的能力。
智能生產可視化系統解決方案的核心特點是:智能化,即時化,可視化,是可視管理等精益生產手段的進一步深化,系統對不同層次的人員的作用如下:
* 作業人員:了解前后工序的生產狀況,按節拍進行生產,提高生產效率。
* 設備維修人員:即時獲悉需要維修的設備所處的位置,及時進行維修。
* 生產調度:隨時隨地掌握各生產線的產品品質狀況,良品率,缺陷分布。
* 工程技術人員:對不良品率異常的工序進行分析,并進行改善。
## IOA仿真系統

該方案的智慧工廠采用虛實仿真控制,配套1:1的電氣實訓臺,搭配IOA虛擬仿真系統,能夠做到虛擬仿真 + 虛實仿真運行,實現智能工廠的全數字化仿真教學:
IOA綜合實訓系統能夠與實體產線的電氣控制完全一致對應,通過虛實仿真控制實訓,從而實現從虛擬仿真、到虛實仿真再到產線應用的一體化教學過程;
與MES系統兼容:虛擬數字式智慧工廠控制系統具有設備層,數據層以及應用層架構,且開源架構,通過MES系統,數控系統以及工業機器人打造出一套完全無人化的,柔性的數字式工廠,且該系統通過網絡與云服務器打通,能夠通過移動端遠程監控,MES系統遠程調度,數據報表自動生成。